ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разные случаи образования тумана при турбулентном смешении газов из "Теоретические основы образования тумана при конденсации пара Издание 3" Высокодисперсные порошки металлов, окислов металлов и других соединений находят широкое применение благодаря большой удельной поверхности и высокой активности. [c.119] В машиностроительной промышленности металлические порошки применяются при изготовлении зубчатых колес, фильтров, поршневых колец, пористых подшипников, электроконтактных материалов, жаростойких деталей, твердых сплавов и т. д. Суспензии и коллоидные растворы бора, бериллия и некоторых других металлов в углеводородах обладают высокой теплотворной способностью и применяются как топливо в реактивных двигателях 4. Металлические порошки, используемые для приготовления такого топлива, должны иметь частицы размером 10 —10 см. [c.119] Порошки ферромагнитных металлов и их сплавов применяются при изготовлении постоянных магнитов и сердечников различных индукционных катушек. Некоторые металлические порошки находят применение в качестве катализаторов синтеза, гидрирования и окисления различных органических веществ. [c.119] Многие металлы обладают бактерицидными свойствами, которые особенно резко проявляются в тех случаях, когда металлы находятся в коллоидном состоянии (в виде сверхтонких порошков). Взаимодействуя с тканями организма, частицы таких металлов создают многочисленные, весьма продолжительно действующие очаги металлических ионов незначительной концентрации, непрерывно образующихся вокруг каждой коллоидной частицы. [c.119] белая сажа, порошок АШз, а также окислы других металлов применяются как усиливающие добавки в производстве резиновых смесей, а также в качестве наполнителей силиконовых смол и различных пластмасс (поливинилхлорида, полиэтилена), в качестве загустителей углеводородных масс, в производстве смазок и загустителей при получении эмульсий и т. д. [c.119] Теоретически можно получить порошок любого вещества каждым из указанных методов, т. е. при нагревании до достаточно высокой температуры вещества могут быть переведены в парообразное состояние, а соединения разложены на элементы. Однако осуществление этих методов ограничено техническими возможностями получения высоких температур и аппаратурным оформлением этих процессов. [c.120] На практике широко применяется конденсационный метод, основанный на смешении паро-газовой смеси с более холодным инертным газом. Для этого вначале инертный газ приводят в соприкосновение с веществом при достаточно высокой температуре (когда давление пара над ним высокое) и насыщают газ парами вещества, а затем паро-газовую смесь смешивают с более холодным инертным газом в условиях, обеспечивающих образование частиц заданной дисперсности. В большинстве случаев вначале образуются жидкие капли, которые затем затвердевают и выделяются из потока обычными способами. [c.120] Так как высокодисперсные порошки обычно получают из веществ, имеющих при комнатной температуре очень низкое давление пара, то приготовление паро-газовой смеси связано с большими трудностями, поскольку этот процесс должен проводиться при высокой температуре [например, для АЬОз давление р = мм рт. ст. достигается при t = 2419 °К (Приложение 3)]. [c.120] В настоящее время технические и экономические возможности применения описанного метода ограничены, однако несомненно, что в дальнейшем эти возможности будут расширяться. [c.120] Качество порошков повышается с увеличением их удельной поверхности, поэтому параметры смешиваемых газов и условия их перемешивания должны обеспечивать образование возможно более мелких частиц. [c.120] В практических условиях каждый из перечисленных факторов может быть использован для увеличения дисперсности получаемых порошков до некоторых пределов. Скорость паро-газовой смеси не должна превышать скорость звука. С уменьшением радиуса сопла снижается объем пропускаемой паро-газовой смеси (падает производительность установки) и увеличивается гидравлическое сопротивление сопла оба эти фактора способствуют увеличению себестоимости получаемого продукта. Для понижения температуры инертного газа требуются дополнительные затраты, что приводит к увеличению себестоимости получаемого продукта. [c.121] Не останавливаясь подробно на технологических трудностях, связанных с увеличением дисперсности получаемых порошков, рассмотрим возможности роста их дисперсности за счет уменьшения концентрации пара в паро-газовой смеси. [c.121] Особенность процесса получения порошков конденсационным методом путем смешения газовых потоков состоит в том, что в большинстве практических случаев за период времени т , включающий время образования зародыщей и начальную стадию их конденсационного роста, частицы находятся в жидком состоянии, поэтому можно принять, что при столкновении такие частицы сливаются. Уменьшение величины N вследствие протекания этого процесса может быть учтено по уравнению коагуляции (1.85). В дальнейшем, по мере снижения температуры и затвердевания частиц, они не сливаются, а образуют агрегаты, поверхность которых равна или несколько меньше суммы поверхностей частиц, составляющих агрегаты. [c.121] В настоящее время отсутствуют надежные теоретические и экспериментальные данные, позволяющие определить условия затвердевания мелких капель (г 10 см) и их спекания, что, в свою очередь, затрудняет установление общей зависимости дисперсности порошков, получаемых конденсационным методом, от различных факторов. [c.121] Исходя из принятых положений, рассмотрим зависимость дисперсности порошков от исходного давления пара в паро-газовой смеси р при условии, что остальные параметры сохраняются постоянными . [c.122] Константа коагуляции /С для частиц радиусом от 10 до 10 см изменяется более чем в два раза (Приложение 6). Поскольку показатель степени при /С равен 7з. влияние этих изменений на величину Р незначительно и в первом приближении можно принять значение К постоянным. [c.122] Время Тж, в течение которого капли находятся в жидком состоянии, для одной и той же установки и при постоянных значениях всех параметров, кроме р, может быть принято постоянным, так как поле температур в области смешения потоков и координаты зоны затвердевания капель не изменяются. [c.122] В действительности т несколько зависит от р, так как с повышением давления увеличивается радиус капель (см. рис. 5.10), что ускоряет их кристаллизацию. [c.123] Если смешение потоков происходит в свободной струе, то приведенные ранее данные о свободной струе позволяют составить некоторое представление о влиянии различных факторов на дисперсность образующихся частиц в струе. [c.123] Аналогично на основе свойств турбулентной струи может быть установлена зависимость Р от Г. [c.124] Вернуться к основной статье